Latitude, longitude

Les pays que les anciens géographes grecs et romains connaissaient, formaient une étendue plus considérable de l'ouest à l'est que du nord au sud : de là le nom de latitude^ c'est-à-dire largeur y appliqué à la dimension de la Terre du nord au sud, et celui de Zon^itucfe, c'est-à-dire longueur^ appliqué à la dimension de l'ouest à l'est. Ces expressions s'appliquent avec peu de justesse aux dimensions d'un globe : mais on les a conservées, et l'on s'en sert très-utilement pour fixer la position des lieux sur la Terre. Au moyen de l'équateur, on divise la latitude en deux parties : latitude nord ou septentrionale^ et latitude sud ou méridionale; de sorte que désigner la situation d'un lieu relativement à l'équateur, c'est marquer la position de ce lieu en latitude; en résumé, la latitude d'un lieu est sa distance à Véquatewr.

Chacune des deux latitudes a 90^, que l'on compte à partir de l'équateur jusqu'à l'un et l'autre pôles. Les parallèles coupent la latitude en plusieurs tranches, et chaque parallèle porte un numéro particulier, qui indique le degré de latitude.

La longitude se compte à partir d'un méridien choisi ar-

COSM. 6

bitrairement et qu'on nomme premier méridien ou mèridiein conoenu. Gomme tous les méridiens sont exactement d'une même étendue, on ne voit pas d'abord le motif d'en choisir un de préférence k un autre, pour en faire cette ligne fixe 'de départ : aussi les différentes nations ont-elles varié dans le choix d'un premier méridien, quoiqu'il soit très-désirable que tout le monde adopte le même. Assez longtemps, les peuples de l'Europe s'étaient accordés à prendre celui de l'île de Fer, l'une des îles Canaries, qui étaient les terres les plus reculées vers l'ouest dans la géographie des anciens; ce méridien est considéré comme étant à 20^ k l'ouest de Paris, quoique le bourg principal de l'tle soit réellement à 19° 53' 45". Les Français préfèrent aujourd'hui compter la longitude k partir du méridien de l'observatoire de Paris; les Anglais font passer leur premier méridien par l'observatoire de (jreenwich, k 2° 20' 9^ k l'ouest de Paris. Les autres nations civilisées prennent généralement l'un ou l'autre de ces deux méridiens. Les Hollandais avaient choisi, dans le xvi* siècle, le pic de Ténérife ou de Teyde, k,W 50' k l'ouest de Paris; les Portugais et les Espagnols prenaient alors le méridien de Terceira, k 29* dO' ouest. Les astronomes hindous ont choisi le méridien d'Oudjeïn, ville située vers le centre de l'Hindoustan, k 73*27' de longitude est. Ce méridien est aussi désigné sous le nom de l'île de Lanka (Ceylan), qu'il traverse. Le géographe arabe Âboulféda fixa le premier méridien sur la côte occidentale du continent africain k l'est des Canaries ^

La longitude est quelquefois considérée comme courant constammpt de l'ouest k l'est depuis 0* jusqu'k 359* 59'.59" ;

4. Les Orientaux (Anbet et Indiens) ont pris longtemps, pour point de départ des longitudes, la Coupole d'Arine, Mais où était au juste cette coupole ? Les uns croient que c'est Oudjeïn eUe-m6me, ce point central des connaissances de rinde; les autres ne voient lA qu'un point purement systématique et idéal, que les Arabes plaçaient sur l'équatenr, i peu près au milieii du monde connu.

mais, pins généralement, on la divise, an moyen du premier méridien, en deux parties : la longitude est ou orientcde^ et la limgitude ouest ou occidentale; de sorte que la longitude d'im pomt est sa distance à l'est ou à l'ouest dTtm premier méridien.

Chacune des deux longitudes a 180 degrés, que Ton compte depuis le méridien ou plutôt le demi-méridien qui passe par le lieu pris pour point de départ, jusqu'au demiméridien opposé; ce ne sont en réalité que les deux parties d'un même méridien^ Les différents méridiens coupent la longitude en plusieurs tranches, et chaque méridien porte un numéro qui indique le degré de longitude.

Les degrés de longitude se comptent et se numérotent à chaque méridien ; mais ils se mesurent en réalité sur l'étendue de l'équateur ou des parallèles, qu'on nomme à cause de cela cercles de longitude, et, comme ceux-ci deviennent de plus en plus petits à mesure qu'on s'avance vers les pôles, les degrés de longitude vont aussi en diminuant à mesure qu'ils approchent de ces deux points : ainsi, à Téquateur, le degré de longitude a 111 277 mètres ou 25 lieues ^; sous le parallèle de Paris, il n'a déjà plus que 73140 mètres ou 16 lieues I; sous celui de Saint-Pétersbourg, 55 775 mètres; enfin il est nul aux. pôles.

Les degrés de latitude se comptent et se numérotent h chaque parallèle, mais ils se mesurent en réalité sur l'étendue des méridiens, qu'on nomme pour cette raison cercles de latitude^ et comme ceux-ci, tracés d'un pôle à l'autre, ont tous une égale longueur, ces degrés sont égaux entre eux. Toutefois r aplatissement des pôles produit une petite différence : il rend les degrés polaires un peu plus étendus que ceux du voisinage de Téquateur : les premiers ont 111 650 mètres ou 25 lieues ^; les autres, 1 10 572 mètres ou

4 . Dans Tindication des longitades, on appelle méridien ce qui n'est réellement qu'un demi-cercle ^ mu demi-méridien.

24 lieues |; le degré moyen, tel que celui de la France cen* traie, a 111100 mètres, ou 25 lieues exactement.

La longitude et la latitude étant des dimensions égales en étendue, on pourrait se demander pourquoi la latitude ne compte que 180 degrés, tandis que la longitude en a 360; mais il faut remarquer que la longitude n'embrasse que des demi-tranches du globe, qui tournent autour de Taxe terrestre et font le tour entier de la Terre; la latitude, au contraire, embrasse des tranches complètes, qui comprennent toute l'épaisseur de la Terre sous chaque parallèle, et qui s'arrêtent aux pôles, sans tourner. Chacune des deux latitudes n'embrasse donc, dans ses numéros, que le quart d'un cercle, ou 90* ; tandis que chacune des deux divisions de la longitude embrasse, dans ses numéros, un demi-cercle tout entier, ou 180*.

Voici le tableau de la latitude et de la longitude d'un certain nombre de points importants, tous situés dans l'hémisphère boréal. La longitude est comptée du méridien de Paris.

Lieux. Latitade. Longitude.

Alexandrie (Egypte) 31« lî* 53" %T 82' 35" E.

Alger 36 47 20 44 10 E.

Amiens 49 53 48 2 4 0.

Amsterdam 52 22 30 2 32 54 E.

Angers 47 28 11 2 53 28 0.

Bâle 47 33 24 5 15 30 E.

Berlin 52 3113 11 3 30 E.

Besançon 47 13 45 3 4156 E.

Bourges 47 4 60 3 42 E.

Caen 49 1112 2 4124 0.

Constantinople 41 16 26 38 50 E.

Copenhague 55 40 53 10 14 20 £.

Dijon 47 19 25 2 4150 E.

DubUn 63 23 14 8 4152 0.

Genève 46 12 4 3 48 44 E.

Greenwich\ 5128 39 2 20 9 0.

Jérusalem 3147 47 32 5115 E.

LiUe 50 38 44 43 17 E.

Lieux. lAtitade. Lon^tude.

Lisbonne 38«42'24'' 11«28'45'' 0.

Londres 51 30 39 2 26 2 0.

Lyon 45 45 44 2 29 9 E.

Madrid 40 24 57 6 2 15 0.

MarseiUe 43 17 52 3 1 48 E.

Metz 49 7 14 3 50 23 E.

Milan 45 28 1 6 50 56 E.

Nancy '. 48 4131 3 51 E.

Nantes 47 13 9 3 53 18 0.

Naples 40 5155 1165 30 E.

New-York 40 42 45 76 20 27 0.

Nîmes 43 50 36 2 16 E.

Orléans 47 54 9 ^ 25 34 0.

Paris 48 50 13 *

Pe-king..... 39 54 13 114 7 30 E.

Pétersbourg 59 56 31 27 58 34 E.

Perpignan 42 42 3 33 54 E,

Rennes 48 6 50 4 12 0.

Rome 4154 8 10 6 41 E.

Rouen 49 26 29 114 32 0.

Stockholm 59 20 43 15 43 15 E.

Strasbourg 48 34 57 5 24 54 E.

Toulouse 43 35 40 53 44 0.

Tours 47 23 46 138 35 0.

Turin 45 4 8 5 2112 E.

Varsovie 52 13 1 18 36 37 E.

Vienne 48 12 33 14 2 50 E.

Washington 38 52 45 79 22 15 0.

5. Détermination des positions terrestres par robsenration des astres^

La détermination de la latitude et de la longitude est un des principaux objets des travaux des astronomes et des géographes. L'observation de la hauteur des astres, au moyen d'instruments précis, peut seule conduire à l'indication de la latitv4e d'un point sur le globe. Un observateur qui connaîtrait la distance de son horizon à l'un des pôles célestes, connaîtrait immédiatement la distance où il se trouve de l'équateur, c'est-à-dire sa latitude. En effet, s'il

était placé à Téquateur, il verrait ces pôles dans rhorizon, à mesure qu'il s'avancerait vers le nord de 1^, 2*, 3*, 4*, etc. , le pôle arctique lui semblerait s'élever de 1^, 2®, 3*, 4*, etc. ; lorsqu'il serait éloigné de Téquateur de 45^, ce pôle serait pour lui h 45^ au-dessus de l'horizon. On voit donc que la hauteur du pôle au-dessus de Fkanzon, dans un lieu quelconquey est égale^en degrés^ à la latitude de ce lieu. On mesurerait immédiatement cette hauteur, si le pôle était un point visible par lui-même, c'est-k-dire si l'étoile polaire était précisément au pôle ; mais elle s'en trouve à une petite distance, en sorte que, par l'effet de la rotation de la Terre, elle semble décrire un cercle autour de ce point; on mesurera donc son angle d'élévation deux fois, pendant une révolution diurne de la Terre : 1* lorsqu'elle atteindra sa plus grande hauteur ; 2« lorsqu'elle sera à son plus grand abaissement : le milieu entre les deux résultats donnera évidemment Télévation du pôle.

Toutes lea autres étoiles circumpolaires pourront servir de la même manière à la détermination de la hauteur polaire^ et par conséquent de la latitude.

Au lieu de rattacher le pôle céleste à l'horizon, on pourrait le rattacher au zénith; on aurait ainsi d'abord la distance du lieu au pôle, puis, par une soustraction, sa distance à l'équateur.

On peut aussi trouver la latitude au moyen du Soleil, et voici^ de quelle manière : si Ton supposait l'observateur placé à l'un des pôles terrestres, au pôle arctique, par exemple, il verrait dans l'horizon l'équateur céleste, absolument comme, de Féquateur terrestre, il verrait le pôle céleste ; k mesure qu'il s'avancerait vers le sud de 1 , S, 3, 4 degrés, etc., il verrait cet équateur céleste s'élever de 1 , 2, 3, 4 degrés, etc. ; lorsqu'il serait éloigné du pôle de 45 degrés, il le verrait à 45 degrés au-dessus de l'horizon. Ainsi, VélèoaXiùn de tiquaFteur céleste dans un lieu quelconque est égtde , en degréSy à la dUstame de ce lieu au pôle; et, cette distance une fois connue,

DIM. BË LA TERRE ET DËT. RE LA SIT. DES LIEUX. i03

on obtient facilement, par une soustraction, la distance à l'équateur terrestre, c'est-à-dire la latitude. Mais à quel signe reconnaître cet équateur, qui n'est qu'une chose idéale? C'est le Soleil qui peut principalement nous le faire trouver ; toutefois, comme il ne s'y rencontre que deux fois dans l'année, aux équinoxes, il faut connaître la déclinaison de cet astre, c'est-à-dire sa distance à l'équateur céleste, au moment où l'on observe ; or, on sait qu'il s'en éloigne de 23 degrés «t demi au nord et au sud; des tables très-exactes, dressées par les astronomes, donnent d'ailleurs la déclinaison pour tous les jours de l'année. Si elle est boréale, il faut la retrancher, dans notre hémisphère, de la hauteur du Soleil, pour avoir l'élévation de l'équateur céleste sur l'horizon ; si elle est australe, il faut l'ajouter. On ferait le contraire dans l'hémisphère méridional.

Au lieu de rapporter la position de l'équateur céleste à rhorizon, il est plus commode de la rapporter au zénith, car la distance de V équateur céleste au zénith est égale, en degrés, à la latitude elh-même. Si l'on se trouvait, en effet, k l'équateur terrestre, on aurait l'équateur céleste au zénith ; en s'avançant vers le nord de 1, 2, 3, 4 degrés, etc., il nous semblerait s'abaisser, au sud du zénith, de 1, 2, 3, 4 degrés, etc. Dans ces observations zénithales, il faut, dans notre hémisphère, ajouter la déclinaison si elle est boréale, et la retrancher si elle est australe. S'il s'agit d'un lieu placé dans la zone torride, il peut se faire que la déclinaison du Soleil vers l'un des pôles soit plus grande que la latitude du lieu : il faut alors retrancher de cette déclinaison la distance du Soleil au zénith, le reste sera la latitude.

Les astronomes se sont attachés à déterminer la dislance des principales étoiles à l'équateur céleste ; ils ont dressé des catalogues avec le secours desquels on peut, dans la recherche de la latitude, substituer partout les étoiles au Soleil.

Remarquons que, pour calculer la latitude d'un lieu, on

i04 COSMOGRAPHIE TERRESTRE.

doit observer un astre lorsqu'il est dans le méridien xéleste ou à son passage méridien^.

La Umgitiuie s'obtient par la comparaison des heures que comptent en même temps différents lieux. La longitude, en effet, est la dimension de la Terre de l'ouest à Test, c*est-àdirê dans le sens de la rotation du globe ; puisque la Terre tourne sur elle-même en 24 heures, et que sa circouférenee est divisée en 360 degrés, il est évident que les 360 degrés de la longitude passent successivement devant le Soleil en 24 heures : 15 degrés passent donc en une heure, et, comme les degrés se divisent en 60 minutes, aussi bien que les heures elles-mêmes, 15 minutes de degré passeront en- une minute de temps; 15 secondes de degré répondront à une seconde de temps. On voit que , toutes les fois qu^on peut savoir quelle heure il est, au même instant, dans deux lieux différents, on trouve immédiatement l'intervalle qui les sépare en degrés, minutes et secondes, en multipliant par 15 la différence horaire.

On obtient cette différence d'heures de plusieurs manières :

1® On peut employer des montres marines, garde-temps ou chronomètres y montres d'une grande précision, qui continuent k marquer les heures telles qu'elles se comptent dans le lieu d'où est parti le voyageur muni de ce précieux instrument. Ainsi, lorsque, dans le cours d'un voyage, on veut connaître la longitude du point du globe où l'on se trouve, on se procure l'heure actuelle de ce lieu, on la compare à celle du chronomètre, et la différence exprime la longitude du lieu observé, relativement à celui où l'instrument a été réglé.

2'* On se sert avec un grand succès de signaux, pour calculer la longitude de deux points peu distants. On fait brûler, pendant une nuit sereine et sur un lieu très-élevé, de

A . Pour trouver la latitude d'un lieu, les Hindous observent la longueur de Ponibre d'un gnomon perpendiculaire, quand le Soleil est à l'équateur, et calculent l'angle que fait leur instrument avec la ligne tirée du Bonunet à l'extrémité de l'ombre.

DIH. DE LA TERRE ET DËT. DE LA SIT. DES LIEUX. iOn

la poudre à canon, ou bien on allume un grand feu, que Ton eache subitement en interposant quelque corps : ce phénomène sera vu à la fois par deux observateurs placés aux lieux dont on veut connaître la difiérence : chacun est muni d'une pendule réglée avec précision sur le méridien de l'endroit où il se trouve. La différence entre les heures marquées par ces pendules donne celle de la longitude. On peut encore indiquer, par un signal visible des deux lieux en même temps, le moment où une étoile parait sur l'un des méridiens» On marque cet instant, et l'instrument d'horlogerie fait connaître le temps qui s'écoule entre ce passage et celui de la même étoile par le méridien de l'autre lieu.

3<^ Pouf déterminer la différence entre deux lieux situés à de grandes distances, le moyen le plus exact est fourni par les éclipses de Soleil^ de Lv/ne ou des satellites de Jupiter , et par des occultations d'étoiles. Si des observateurs, placés dans ces divers lieux, aperçoivent un phénomène de ce genre, ils notent l'instant précis de leur observation, et la comparaison des heures où elle a été faite donnera la longitude. Sans même attendre un phénomène céleste, le seul changement de distance angulaire entre deux astres dont le mouvement est connu procure la connaissance de la longitude; la Lune sert surtout k ces déterminations, et offre la méthode dite des distances Imiaires.

4* L'invention de la télégraphie électrique vient de fournir un nouveau moyen de déterminer la longitude de divers points : car, l'électricité circulant sur les fils métalliques avec une vitesse presque infinie, le moment d'arrivée d'un signal électrique en un lieu peut être considéré comme le moment même du départ du signal d'un autre lieu. En comparant les heures observées en ces deux endroits dans le même moment, on aura leur différence en longitude.

5<^ Enfin, on se sert en mer d'un moyen imparfait, mais d'un usage facile, qu'offre le lock: c'est un triangle de bois,

i06 COSMOGRAPHIE TERRESTRE.

lesté en plomb pour qu'il reste vertical et stationnaire ; une corde qui s'y trouve attachée est divisée par des nœuds en espaces égaux, et l'on compte combien de ces noeuds s'écoulent en une demi-minute. En combinant avec cette indication la direction que suit le navire, on obtient à peu près la longitude.